(57)【要約】【課題】  カーカス層とビードコアとの密着性を高めてカーカスコードのフレッチングによる破断故障やエア溜りに起因するタイヤ故障を減少するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアを提供する。【解決手段】  １本の金属線Ｓを内層から外層へと各層間において互いにその配列ピッチを１／２ずつつずらせながら層状に巻き重ねて形成した金属線束Ｒからなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコア１において、少なくともビードコア１の断面中心から内径側の断面を、ビードコア１の軸方向Ｘに平行な底辺Ｒ１と、軸方向Ｘに垂直な左右両側の中間側辺Ｒ２、Ｒ２と、左右の中間側辺Ｒ２、Ｒ２と底辺Ｒ１とをそれぞれ繋ぐ２辺の接角を鈍角とする斜辺Ｒ３、Ｒ４とからなる形状に形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１本の金属線をビードコアの軸周りに螺旋状に軸方向に配列するように巻回し、該軸方向の配列層を内層から外層へ順次巻き重ね、かつ層間で前記金属線の配列ピッチを１／２ずつずらせるようにして環状の金属線束にした重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアにおいて、
少なくとも前記ビードコアの断面中心から内径側の断面形状を、該ビードコアの軸方向に平行な底辺と、該ビードコアの軸方向に垂直な左右両側の中間側辺と、該左右の中間側辺の各内端と前記底辺の両端とをそれぞれ繋ぐ鈍角の２辺からなる斜辺とから形成した重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコア。
【請求項２】
前記ビードコアの断面中心から外径側の断面形状を、該ビードコアの軸方向に平行な頂辺と、前記左右の中間側辺の各外端と前記頂辺の両端とをそれぞれ繋ぐ鈍角の２辺からなる斜辺とから形成し、前記ビードコアの断面形状を実質的に１２辺形にした請求項１に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコア。
【請求項３】
前記金属線束の配列数を最内層をｎとして少なくとも第２層をｎ＋３、第３層をｎ＋６にした請求項１又は２に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコア。
【請求項４】
前記金属線束の最内層における金属線の配列数ｎと最大幅における金属線の配列数ｎｍａｘとの比ｎ／ｎｍａｘを０．２５〜０．５０にした請求項１、２又は３に記載の重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコア。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載のビードコアを埋設した重荷重用空気入りラジアルタイヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアに関し、さらに詳しくは、カーカス層のビードコアに対する折り返し部の密着性を高めることによりタイヤ故障の低減を可能にした重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアに関する。
【背景技術】
【０００２】
重荷重用空気入りラジアルタイヤのビード部に埋設するビードコアには、古くから一本のスチール芯線とその周囲を螺旋状に取り巻く複数層のケーブル線とからなるケーブルビードが使用されてきた。しかし、かかるケーブルビードは生産性が悪くコスト高となることから、これに代わって、筒状の台座の周囲に１本の金属線を連続して螺旋状に巻いて列状に並べ、これを内層から外層へと多層に巻き重ねて１本巻きのビードコアにしたものが使用されるようになってきた。
【０００３】
図３は、重荷重用空気入りラジアルタイヤに使用される従来の１本巻きのビードコアの代表例であって、１本の金属線Ｓを環状のビードコアの軸心を中心にして、内層から外層へと順に螺旋状に巻き付けながら層状に束ね巻いて、断面形状が実質的に六辺からなる六角形にするのが一般的であった。しかしながら、このような六角ビードコアを使用したタイヤは、スチールカーカス層の折り返し部においてカーカスコードがビードコアの角部に強く押し付けられることにより走行中にフレッチングと称するコード破断故障を生じたり、ビードコアの内径側ではカーカス層とビードコアとの間に大きな空隙が形成されるため、そこにエアが残留して製品屑故障に繋がるという問題があった。
【０００４】
このような問題の対策として、図４に例示するように、ビードコアの断面形状をタイヤ回転軸に対して垂直方向の中間側辺Ｒ２を有する八角形状にしたり、八角形状の上下辺を長辺とするなどの提案がある（特許文献１、２参照。）。しかしながら、これらの改良された多辺形ビードコアでも、ビードコアの内径側のカーカス層との間に生ずる空隙は依然として解消されておらず、そのためエアが残留することによりタイヤ故障を発生させることから、未だ改良の余地を残していた。
【特許文献１】特開平９−２５４６１１号公報
【特許文献２】特公昭６４−１０３６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、かかる従来の問題点を解消するもので、カーカス層とビードコアとの密着性を高めてカーカスコードのフレッチングによる破断故障やエア溜りに起因するタイヤ故障を減少するようにした重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアは、１本の金属線をビードコアの軸周りに螺旋状に軸方向に配列するように巻回し、該軸方向の配列層を内層から外層へ順次巻き重ね、かつ層間で前記金属線の配列ピッチを１／２ずつずらせるようにして環状の金属線束にした重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアにおいて、少なくとも前記ビードコアの内径側の断面形状を、該ビードコアの軸方向に平行な底辺と、該ビードコアの軸方向に垂直な左右両側の中間側辺と、該左右の中間側辺の各内端と前記底辺の両端とをそれぞれ繋ぐ鈍角の２辺からなる斜辺とから形成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアは、ビードコアの内径側の断面形状をビードコアの軸方向に平行な底辺と、該ビードコアの軸方向に垂直な左右両側の中間側辺と、該左右の中間側辺の各内端と前記底辺の両端とをそれぞれ繋ぐ鈍角の２辺からなる斜辺とから形成したので、ビードコアの内径側で折り返されるカーカス層に対して局部的な角部が接触したり、大きな空隙を形成しないので、ビードコアとカーカス層間のフレッチングを防止すると共に、エア溜りに起因するタイヤ故障を防止することができる。
【０００８】
特に、最内層の金属線の配列数をｎとして、第２層をｎ＋３、第３層をｎ＋６としたので、カーカス層の折り返し部におけるビードコアとの密着性が一層向上し、上記する効果を一層顕著にすることができる。
【０００９】
さらに、ビードコアの断面形状を実質的に１２辺形からなる略円形に近い形状にしたので、ビードコア環体としての曲げ剛性を高めてビードコアの捩れ変形を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の構成につき添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
図１及び図２は本発明の実施形態による重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコア（以下、単にビードコアという）の一部を示す断面図である。
【００１２】
図１において、ビードコア１は、１本の金属線Ｓをビードコア１の軸（一般にタイヤ回転軸に一致する軸）周りに螺旋状に巻き付けて形成されたもので、各層がビードコア１の軸に平行な方向Ｘに配列するように並べられている。軸方向に並ぶ金属線Ｓの配列層は内層から外層へ順次巻き重ねられ、かつ、層間で金属線Ｓの配列ピッチを１／２ずつずらせるように積層されることにより環状の金属線束Ｒとして構成されている。
【００１３】
金属線束Ｒからなるビードコア１を構成する配列層における金属線Ｓの配列数は、最内層をｎ（図ではｎ＝４）として、第２層目をｎ＋３、第３層目をｎ＋６、としている。そして、このような配列数の組み合わせにより、金属線束Ｒの断面中心から内径側の断面を、ビードコア１の軸方向Ｘに平行な底辺Ｒ１と、軸方向Ｘに垂直な左右両側の中間側辺Ｒ２、Ｒ２と、左右両側の中間側辺Ｒ２、Ｒ２の各内端と底辺Ｒ１の両端とをそれぞれ繋ぐ２辺の接角を鈍角とする斜辺Ｒ３、Ｒ４とからなる形状に形成している。
【００１４】
金属線束Ｒの最内層から第４層目以上の中間側辺Ｒ２までの各配列層における金属線Ｓの配列数は、特に限定されるものではないが、好ましくは図１に例示するように、内径側の斜辺Ｒ３を形成する配列層は隣接する内層側の配列数より順次３本ずつ増加させ、外径側の斜辺Ｒ４を形成する配列層は隣接する内層側の配列数よりも順次１本ずつ増加させるとよい。さらに、中間側辺Ｒ２を形成する配列層では、各配列層毎に隣接する層間の配列数を交互に１本ずつ減少及び増加を繰り返して配列するとよい。
【００１５】
最内層（底辺Ｒ１）を構成する金属線Ｓの配列数ｎは下限を２以上とし、上限は最大幅を形成している左右両側の中間側辺Ｒ２、Ｒ２間の配列層のうちの最大配列数ｎｍａｘを底辺Ｒ１の配列数ｎの０．２５〜０．５０倍  、好ましくは０．３６〜０．４４倍にするとよい。底辺Ｒ１における金属線Ｓの配列数と最大幅における金属線Ｓの配列数との関係を上記の範囲にすることにより、底辺Ｒ１と左右両側の中間側辺Ｒ２、Ｒ２とを繋ぐ斜辺Ｒ３、Ｒ４の長さを底辺Ｒ１と略同等にするため、カーカス層のビードコア１に対する折り返しをより密接可能にする。
【００１６】
このように金属線束Ｒの内径側の断面を形成することにより、ビードコア１の表面に大きな突出する角部が形成されず、ビードコアの内径側に巻き付け折り返されるカーカス層に対して局部的な接触によるフレッチングを起こしたり、また大きな空隙を形成しないので、エア溜りに起因するタイヤ故障を防止することができる。
【００１７】
本発明において、金属線束Ｒの断面中心から外径側の断面形状は、特に限定されるものではないが、好ましくは、内径側の断面形状と鏡対称にするとよい。すなわち、ビードコア１の軸に平行な方向Ｘに延長する頂辺Ｒ５と、この頂辺Ｒ５の両端と左右両側の中間側辺Ｒ２、Ｒ２の各外端とをそれぞれ繋ぐ２辺の接角を鈍角とする斜辺Ｒ６、Ｒ７とからなる形状とする。このように内径側と外径側とを鏡対称にして金属線束Ｒの断面を実質的に１２辺形に形成するとよい。
【００１８】
このように金属線束Ｒの断面を形成することにより、ビードコア１の断面を略円形に近い形状にするので、カーカス層が巻き付けられたときの捩じり剛性が向上し、ビードコア１の捩じりに対する耐久性を向上させることができる。
【００１９】
図２は、本発明の他の実施形態によるビードコアの断面を示している。本実施形態が図１の実施形態と異なる点は、ビードコア１を構成する金属線束Ｒの配列層の数及び各配列層における金属線Ｓの配列数を異にしていることにある。
【００２０】
ビードコア１を構成する金属線束Ｒは、断面形状を実質的に１２辺形とし、底辺Ｒ１及び頂辺Ｒ５を形成する配列層における金属線Ｓの配列数を７とし、斜辺Ｒ３及びＲ６を形成する配列層の数を３にすると共に各配列層における金属線Ｓの配列数を隣接層より３ずつ増加又は減少させ、斜辺Ｒ４及びＲ７を形成する配列層の数を５にすると共に各配列層における金属線Ｓの配列数を隣接層より１ずつ増加又は減少させ、左右の中間側辺Ｒ２、Ｒ２を形成する配列層の数を７にすると共に各配列層における金属線Ｓの配列数を隣接層より交互に１ずつ増減させている。
【００２１】
これにより、ビードコア１の断面を略円形に近い形状にして、ビードコア１の周囲に折り返されるカーカス層との間をほぼ面接触に近い状態に保つことができると共に、ビードコア環体としての曲げ剛性を高めることができるので、カーカスコードのフレッチングを防ぐと共にビードコアの捩れ変形を防止してビード部の耐久性を向上させることができる。
【００２２】
本発明のビードコア１は、破断強度を共通にする従来のビードコアに比して、ビードコアの断面幅Ｗを狭く抑えることができるので、タイヤにおけるビード部の形状をコンパクトにすることができる。これにより、リムとの嵌合性を有利にすることができると共に、タイヤの軽量化にとっても有利になる。
【実施例】
【００２３】
直径２．０ｍｍの金属線の周囲に厚さ０．１２５ｍｍのインシュレーションゴムを被覆し、内層から外層へと各層間で金属線の配列ピッチを１／２ずつずらせながら連続して層状に束ね巻いて、表１に示すように断面形状の異なる従来のビードコア（従来例１、２）及び第１発明のビードコア（実施例）を作製した。
【００２４】
上記３種のビードコアを使用して、ビードコア以外の仕様を共通にするダンプトラック用ラジアルタイヤ（サイズ：２４００Ｒ３５）を製造し、充填内圧７００ｋＰａ、負荷荷重２１８ｋＮ、速度８ｋｍ／ｈの条件の下で、室内の回転ドラム試験機で８００時間走行させた後、各タイヤを解体してビードコアと接触する位置のカーカス層を取り出した。取り出したカーカス層の折り返し部におけるエアの残留状況をチェックしてその状況を表１に記載すると共に、カーカスコード素線の断面における摩滅の程度を観察して以下の尺度により評価し、その結果をフレッチング性として表１に併記した。
【００２５】
〔フレッチング性評価尺度〕
０点：カーカスコード素線に摩滅なし。
１点：カーカスコード素線断面に２０％以下の摩滅あり。
２点：カーカスコード素線断面に２０％超５０％以下の摩滅あり。
３点：カーカスコード素線断面に５０％超８０％以下の摩滅あり。
４点：カーカスコード素線の破断あり。
【００２６】
【表１】
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表１の結果から、実施例のビードコアは、タイヤのカーカス層の折り返し部にエアーを残留させず、従来例１、２に比較してカーカスコードの耐フレッチング性を向上させていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の他の実施形態からなる重荷重用空気入りラジアルタイヤのビードコアの一例を示す断面図である。
【図３】従来の６角ビードを示す断面図である。
【図４】従来の８角ビードを示す断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  ビードコア
Ｓ  金属線
Ｒ  金属線束
Ｒ１  底辺
Ｒ２  中間側辺
Ｒ３、Ｒ４、Ｒ６、Ｒ７  斜辺
Ｒ５  頂辺
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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